前言
短文速讀,這將是一個系列文章。自己寫了很多文章,也看了很多文章。發現很多都是收藏不看系列。當然有時間的時候,的確會把收藏的文章找出來好好的學習一番。但是大多數文章彷彿石沉大海,失去了應有的價值。
所以萌生了這個系列的想法,系列文章的特點:以一些日常開發中不起眼的基礎知識點為核心,圍繞此包裹通俗易懂的文字。儘量用少思考的模式去講述一個知識。讓我們能夠真正在碎片化的時間裡學到東西!
愛因斯坦:“如果你不能簡單地解釋一樣東西,說明你沒真正理解它。”
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出場角色
小A:剛踏入Java程式設計之路...
MDove:一個快吃不上飯的Android開發...
正題
小A:MDove,最近我有一個不成熟的小疑問,不知道當講不當講。
MDove:不成熟那就別問了...
小A:額錯了,額真滴錯了。額從一開始就不應該學Java...
MDove:問、問、問...
小A:a=a+b和a+=b。這倆者有什麼區別呀?沒看出來有什麼區別啊!
MDove:你所說的沒區別,是這樣吧?
int a = 1;
int b = 2;
a = a + b;
a += b;
複製程式碼
MDove:那你有沒有換過別的寫法呢?比如把b的型別變一下:
float b = 2F;
複製程式碼
MDove:怎麼樣,看出來效果了吧。沒看出來??OK,那我就貼上效果:
MDove:這樣就能看明白了吧?b提升了型別之後。會發現a = a + b
是沒辦法編譯通過的,需要強制型別轉換才可以。但是我們的a + = b
卻可以,這是為什麼呢?其實很簡單。讓我們反編譯一下這個class檔案,就可以很清晰的給出答案:
public void fun() {
int a = 1;
float b = 2F;
a += b;
}
// 反編譯class的內容
public void fun() {
byte var1 = 1;
float var2 = 2.0F;
int var10000 = (int)((float)var1 + var2);
}
複製程式碼
MDove:所以它們二者的區別就很清楚了吧?在這種a比b型別範圍要小的情況下。a = a + b;
需要強制型別轉換,也就是我們常寫的:a = (int) (a+b);
而我們的a += b;
被我們的編譯器在編譯期做了一些小手腳。也就是編譯器幫我們進行了強制型別轉化。
小A:原來是這樣,那強制型別轉換會帶來什麼問題呢?
MDove:解答這個問題,讓我們先來看一張圖:
MDove:強制型別轉化,一般會帶來精度丟失的問題。這裡float的範圍太大,我們就用byte和short來演示,強制型別帶來的問題:
public void fun() {
byte a = 1;
short b = 127;
a=(byte) (a+b);
System.out.println(a);
}
複製程式碼
MDove:System打出的內容,應該知道是什麼吧?沒錯是-128。強制型別帶來的問題一目瞭然了吧。
小A:怎麼會是-128呢?
MDove:OK,接下來,我來解釋一下,為什麼會是-128這麼一個奇怪的數字。首先,我們都知道基本型別在堆中所佔的位元組如下表。
小A:不對呀?我記得基本型別是存放在棧中的呀?
MDove:這種說法並不錯,但不全面。存放在堆中還是在棧中,是取決於這個變數宣告的位置。如果是區域性變數,則會存放在棧幀中。但是如果是成員變數(全域性變數),那麼就會存放在堆中。此外存放在棧中,基本型別所佔的位元組是固定:如果是32位計算機那麼就是4位元組;64位便是8位元組。
有一個需要留意的點,new物件並非全部在堆中。虛擬機器會對方法做逃逸分析優化。如果區域性變數new的物件,沒有發生引用逃逸(在方法體內,未將引用暴露給外面)。那麼虛擬機器會直接將其建立在棧中,以此來減少堆中壓力。
型別 | 所佔位元組 |
---|---|
byte | 1位元組 |
short | 2位元組 |
int | 4位元組 |
long | 8位元組 |
char | 2位元組 |
float | 4位元組 |
double | 8位元組 |
MDove:解釋完所佔位元組的問題,我們們繼續。由上邊可知byte佔1位元組,那麼也就是8位,如果每一位都為1(11111111),那麼理論上就是它所能表示的最大內容。
小A:那應該是255呀!
MDove:實際不然,因為正負的原因,計算機中使用補碼的形式表示二進位制,高1位表示符號位(0為正,1為負)。因此對於8位來說,最大隻能是01111111,也就是127。(0表示它為正)
MDove:而我們剛才的那個計算byte a = 1; short b = 127; a=(byte) (a+b);
不考慮型別轉換,那麼a+b妥妥的等於128。並且對於所佔2位元組的short來說那就是00000000 10000000
。但是我們強制型別轉化成了byte,這時做了一件事情,那就是高1位元組的內容全部砍掉,也就是隻剩下了10000000
。
MDove:按我們剛才所說,高1位的內容表示正負。1為負。
小A:!!!如果1為負,那System.out應該是0才對啊。
MDove:一看你二進位制就沒有好好學。對於含有補碼形式的10000000
,我們要用補碼的方式去計算。計算套路如下:高1位為1,那麼這是數就是負數。想要知道是負幾,我們需要將10000000
按位取反,也就是01111111
。還沒完,此時還要再加1,也就是10000000
。現在得到的這個數是幾,那麼就是負幾,10000000
是十進位制的128,因此補碼形式的10000000
也就是:-128。
MDove:這樣解釋是不是就知道強制型別轉換帶來的問題,以及為什麼強制型別轉化後的byte變成了-128了吧。
小A:好難學...我想回家種地...
小A媽:崽,別學程式設計啦,趕緊回家收玉米了。